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Superbug Antibiotikaresistenz verursacht durch spezifische Genomänderung

Ein Forscherteam, das von Wissenschaftlern des Gesundheitsforschungszentrums der University of Texas in Houston (UTHealth) geleitet wurde, veröffentlichte in der Ausgabe vom 8. September des New England Journal of Medicine eine Studie, die zeigte, dass Antibiotikaresistenz eines Superkäfers Vancomycin-resistente Enterokokken (VRE ) wird durch eine spezifische Veränderung seines Genoms verursacht.
Bakterielle Superbugs, die gegen verschiedene Arten von Antibiotika resistent geworden sind, stellen eine zunehmende Herausforderung für die Welt des Gesundheitswesens dar; Man könnte sogar so weit gehen zu sagen, dass sie eines der führenden Gesundheitsprobleme dieses Jahrhunderts sein werden. Antibiotikaresistenz wird zu einem häufiger auftretenden Problem, das nicht einfach mit anderen Medikamenten behandelt werden kann. Die damit verbundenen Probleme der Superbakterieninfektion führen oft zu längeren Erkrankungen, längeren Krankenhausaufenthalten und in einigen Fällen zum Tod.
VRE ist ein Darmbakterium, das gegen viele Antibiotika resistent geworden ist, insbesondere gegen Vancomycin, das Medikament der Wahl im Umgang mit Krankenhausinfektionen.
Durch die Analyse des Genoms dieses Superarztes Cesar Arias MD, Ph.D., der Hauptautor der Studie und Principal Investigator, (ein Associate Professor für Medizin an der UT Health Medical School) gefunden interessante und alternative Wege, die verwendet werden könnten, um das Bakterium zu bekämpfen Resistenz gegen die antibiotische Behandlung des letzten Ausweges.

"Es ist das zweithäufigste Bakterium, das von Patienten in US-amerikanischen Krankenhäusern nach Staphylokokken isoliert wurde. Das Problem ist, dass VRE so resistent geworden ist, dass wir keine zuverlässigen Antibiotika mehr zur Behandlung haben", sagte Arias. "Daptomycin ist eines der wenigen Antibiotika mit Aktivität gegen VRE und wird in der Regel als Medikament der letzten Instanz verwendet. Darüber hinaus wird dieser spezielle Superbakter häufig bei geschwächten Patienten, wie auf Intensivstationen, bei Krebsbehandlung und bei Patienten, die Transplantate erhalten, gesehen unter anderem deshalb ist das Auftreten von Resistenzen während der Therapie ein großes Problem. "
Es wurde beobachtet, dass VRE während des Behandlungszyklus gegen Daptomycin resistent wird. Um die Ursache zu untersuchen, verglich das Forschungsteam von Arias die Genome von Bakterienproben, die aus dem Blut eines Patienten mit VRE-Blutstrom-Infektion, die Daptomycin erhielten, entnommen wurden. Die Bakterien entwickelten eine Resistenz, die letztendlich zum Tod des Patienten führte.
Durch den Vergleich der genetischen Ausstattung des Bakteriums vor und nach der Resistenzentwicklung gegen Daptomycin konnten die Forscher Veränderungen in den Genen des Bakteriums direkt mit seiner Antibiotikaresistenz in Verbindung bringen.
Arias sagte:
"Unsere Forschung liefert direkte Beweise, dass Veränderungen in zwei bakteriellen Genen für die Entwicklung von Daptomycinresistenz in VRE während der Therapie ausreichend sind."

Barbara Murray, M. D., Co-Autor und Direktor der Abteilung für Infektionskrankheiten an der UT Health Medical School, sagte:
"Diese Ergebnisse bilden die Grundlage, um zu verstehen, wie Bakterien gegen Daptomycin resistent werden können, was immense Möglichkeiten eröffnet, auf die Funktionen dieser mutierten Gene abzuzielen. Dies wäre ein Schritt in Richtung der Entwicklung dringend benötigter neuer Medikamente der genaue Mechanismus für den Widerstand, kann man anfangen, Strategien zu entwickeln, die den Widerstandsmechanismus blockieren oder angreifen. "

Murray, Inhaber der J. Ralph Meadows Professur für Innere Medizin, fährt damit fort zu erklären, dass die Studie Gene identifiziert, die noch nie mit Antibiotika-Resistenz bei Enterokokken in Verbindung gebracht wurden. Sie fährt fort, dass der verwendete genomische Ansatz sehr leistungsfähig ist und in der Lage ist, die spezifischen Gene und Mutationen in ihnen zu identifizieren, die zum Versagen der Therapie mit Daptomycin (CUBICIN®) führten und wie die Veränderungen zum tödlichen Ausgang des Patienten beitrugen.
Arias 'Laboratorium führt nun zusätzliche Forschungen durch, um die genauen Mechanismen zu bestimmen, durch die das Gen die Veränderung des Bakteriums gegen das Antibiotikum ermöglicht.
Arias sagte:
"Es gibt Mutationen, die die bakterielle Zellhülle zu verändern scheinen, die das Ziel des Antibiotikums ist. Die durch die Genmutationen hervorgerufenen Veränderungen können die Zellhülle verändern, um das Abtöten durch diese Antibiotika zu verhindern. Wir glauben, dass diese Veränderungen ein allgemeiner Mechanismus sind durch die sich Bakterien schützen. "

Herbert DuPont, M.D. (Inhaber der Mary W. Kelsey Distinguished Professur in den medizinischen Wissenschaften und Direktor des Zentrums für Infektionskrankheiten an der Universität von Texas der öffentlichen Gesundheitswissenschaft) fährt fort, dass:
"Vor 20 Jahren verursachten antibiotikaresistente Bakterien häufiger Krankenhausinfektionen bei Menschen mit einer zugrunde liegenden Krankheit oder fortgeschrittenem Alter. Jetzt werden resistente Bakterien in der Gemeinschaft häufig bei ansonsten gesunden Menschen gesehen, was die Behandlung sehr kompliziert macht."

Geschrieben von: Rupert Shepherd BSc.

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